FR3027946A1

FR3027946A1 - INSPECTION TOOL FOR A HIGH FREQUENCY UNDERGROUND ENVIRONMENT

Info

Publication number: FR3027946A1
Application number: FR1560548A
Authority: FR
Inventors: Gregory W Pulley
Original assignee: Piezotech LLC
Current assignee: Piezotech LLC
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2016-05-06
Also published as: CA2911106A1; JP2016090583A; US20160123132A1; BR102015027915A2; GB2535268A; DE102015014123A1; GB201519308D0; US9664030B2

Abstract

Outil (100) destine à être logé dans un puits de forage ayant : - un boîtier (110) pour être introduit dans un puits, - un transducteur (120, 130) logé dans le boîtier (110) pour transmettre des signaux d'ultrasons ayant une largeur de bande supérieure à 3MHz et une fréquence centrée au-dessus de 2,5 MHz dans l'environnement de fluide de l'outil logé dans le puits, et une commande électronique (140) reliée au transducteur (120, 130) et fonctionnant dans le puits, la commande électronique (140) étant configurée pour que le transducteur génère des signaux d'ultrasons.A tool (100) for housing in a wellbore having: - a housing (110) for insertion into a well, - a transducer (120, 130) housed in the housing (110) for transmitting ultrasound signals having a bandwidth greater than 3 MHz and a frequency centered above 2.5 MHz in the fluid environment of the tool housed in the well, and an electronic control (140) connected to the transducer (120, 130) and operating in the well, the electronic control (140) being configured so that the transducer generates ultrasound signals.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un outil introduit dans un puits pour inspecter l'environnement au fond du puits avec des hautes fréquences. Il s'agit par exemple d'un forage.Field of the Invention The present invention relates to a tool introduced into a well for inspecting the environment at the bottom of the well with high frequencies. This is for example a borehole.

L'invention se rapporte plus particulièrement à des outils et des procédés pour inspecter la qualité d'une liaison de ciment et l'intégrité du caisson dans un forage existant, en utilisant des signaux d'ultrasons avec une fréquence dans une plage de l'ordre de 3-56 MHz. Etat de la technique L'inspection acoustique est une technique reconnue pour examiner les forages dans des puits à la fois dans un environnement ouvert et dans un environnement de caisson. On a utilisé les effets acoustiques pour examiner la qualité de la liaison de ciment et cela pendant des décennies (voir US 4.255.798). Mais dans la plupart des applications, la plage de fréquence utilisée est de l'ordre du kHz. Les fréquences élevées offrent une grande résolution mais nécessitent le respect d'un certain nombre de contraintes de conception qui limitent leur application dans des environnements en fond de puits. A cause de ces contraintes, les fréquences de la plage MHz sont rarement utilisées.More particularly, the invention relates to tools and methods for inspecting the quality of a cement bond and the integrity of the casing in an existing borehole, using ultrasound signals with a frequency within a range of order of 3-56 MHz. State of the art Acoustical inspection is a recognized technique for examining boreholes in wells in both an open and a box environment. Acoustic effects have been used to examine the quality of cement bonding for decades (see US 4,255,798). But in most applications, the frequency range used is in the kHz range. High frequencies provide high resolution but require a number of design constraints that limit their application in downhole environments. Because of these constraints, frequencies in the MHz range are rarely used.

L'environnement en fond de forage ou de puits constitue un défit technologique pour les capteurs acoustiques et l'électronique de support. Les puits modernes ont généralement une profondeur de 4 à 5 Km et certains puits sont même plus profonds que 9 Km. Ces chiffres correspondent de façon caractéristique à des profondeurs véri- tables. La longueur du forage est souvent beaucoup plus élevée. Etant donné l'utilisation de forages directionnels, par exemple pour exploiter un domaine relativement grand à partir d'une unique plateforme de production, on réalise des forages qui ne sont verticaux que sur une partie de leur longueur. Ainsi l'environnement en fond de puits corres- pond à des pressions qui souvent dépassent 140 - 210 bars et des tem- pératures dépassant souvent 175-225°C. A cause de ces conditions, il est important de détecter de petits effets dans les caissons qui forment la chemise du forage.35 But de l'invention L'un des buts consiste à détecter des creux, fissures ou autres défauts dans le faible caisson métallique de l'ordre de 1 mm. L'invention a également pour but de détecter les défauts de qualité du ciment de liaison au-delà du caisson métallique et qui est de l'ordre de 1 centimètre. Le forage est protégé contre l'effondrement par la pres- sion hydrostatique qui le maintient approximativement à la fois dans la région du forage et dans l'environnement. Le liquide pesant utilisé de manière caractéristique pour réaliser cet effet est plutôt sous la forme d'un boue qui est gérée de manière soigneuse et qui souvent est d'un prix par baril supérieur à celui des hydrocarbures que l'on recueille dans le puits. Selon la demande des projets de forage particulier, la boue peut avoir une densité supérieure à 3.The downhole or well environment is a technological challenge for acoustic sensors and support electronics. Modern wells generally have a depth of 4 to 5 km and some wells are even deeper than 9 km. These figures typically correspond to true depths. The length of the drilling is often much higher. Given the use of directional drilling, for example to operate a relatively large area from a single production platform, drilling is done only vertically for part of their length. Thus, the downhole environment corresponds to pressures that often exceed 140-210 bar and temperatures often exceed 175-225 ° C. Because of these conditions, it is important to detect small effects in the caissons that form the borehole. Purpose of the Invention One of the aims is to detect hollows, cracks, or other defects in the small metal well. of the order of 1 mm. The invention also aims to detect the quality defects of the bonding cement beyond the metal box and which is of the order of 1 centimeter. The borehole is protected against collapse by hydrostatic pressure which keeps it approximately in both the borehole region and the environment. The heavy liquid typically used to achieve this effect is rather in the form of a slurry which is carefully managed and which is often of a price per barrel higher than that of the hydrocarbons which are collected in the well. Depending on the demand of the particular drilling projects, the sludge may have a density greater than 3.

Ainsi, il faudrait un moyen pour inspecter de manière acoustique le caisson et les liaisons de ciment, qui offrent une résolution élevée tout en fonctionnant dans des fluides très denses. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un outil destiné à être loge dans un puits de forage ayant un boîtier pour être introduit dans un puits, -au moins un transducteur logé dans le boîtier pour transmettre des signaux d'ultrasons ayant une largeur de bande supérieure à 3MHz et une fréquence centrée au-dessus de 2,5 MHz dans l'environnement de fluide de l'outil logé dans le puits et une commande électronique reliée au transducteur et fonctionnant dans le puits, la commande électronique étant configurée pour que le transducteur génère des signaux d'ultrasons. En d'autres termes, l'invention a pour objet un outil à ul- trasons et un procédé d'inspection de l'environnement d'un forage d'un puits utilisant des ultrasons dans une plage de fréquence de l'ordre de 3-5 MHz. Selon un développement, l'outil se compose d'un boîtier avec au moins un transducteur et une commande électronique. Le boîtier convient pour être inséré dans le forage ou le puits. Au moins un transducteur est logé dans le boîtier pour transmettre les signaux d'ultrasons. Sa largeur de bande est supérieure à 3 MHz et sa fréquence centrale supérieure à environ 2,5 MHz dans l'environnement de fluide dans lequel se trouve l'outil plongé dans le puits. La commande électronique coopère avec le transducteur pour travailler dans le puits. La commande génère des signaux d'ultrasons qui sont transmis par un transducteur. L'outil peut s'utiliser dans un environnement ouvert ou dans un environnement de puits à caissons. Deux applications particulières sont l'inspection de l'épaisseur du boîtier et celle de la qualité du liant de ciment dans le puits. L'application de puits ouvert qui n'est pas limitative concerne les caractéristiques de stabilité de formation, d'imageries et de caractérisation. Selon des caractéristiques, le transducteur transmet simultanément un signal d'ultrasons formé d'impulsions codées et reçoit des impulsions codées sous la forme d'échos réfléchis par les surfaces du puits pendant le fonctionnement de l'outil. Selon certaines caracté- ristiques, les différences de temps de parcours correspondent à la dis- tance entre la surface intérieure et la surface extérieure du caisson alors que les différentes amplitudes correspondent à la qualité du ciment de liaison. Selon certains développements, le signal émis se compose d'impulsions codées. Dans certains modes de réalisation, le codage des impulsions utilise la modulation de fréquence telle que le mode chrip en modulation de fréquence alors que dans d'autres modes de réalisation, les impulsions sont codées par modulation de phases. Selon des développements, le transducteur se compose d'une ou plusieurs paires émetteur / récepteur piézoélectrique, dis- tincts mais pratiquement parallèles. Dans certains modes de réalisation, la paire formée par l'émetteur et le récepteur sont symétriques radialement. Dans certains de ces modes de réalisation, l'élément central en forme de disque est entouré par un récepteur en forme de disque, l'un étant l'émetteur et l'autre le récepteur. Selon les caractéristiques particulières, l'outil comporte des circuits électroniques logés dans le boîtier et permettant de convertir les impulsions reçues en des fichiers de données, réduits y compris les données de surface du caisson, les données d'épaisseur de caisson de qualité du ciment de liaison, du fond du puits plutôt que de trans- mettre des données brutes pour être traitées. Dans certains modes de réalisation les données brutes sont stockées dans l'outil pour être traitées en surface soit à la place ou en plus du traitement au fond de puits.Thus, it would be necessary to acoustically inspect the caisson and the cement bonds, which offer high resolution while operating in very dense fluids. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION For this purpose, the subject of the invention is a tool intended to be housed in a wellbore having a housing for being introduced into a well, at least one transducer housed in the housing for transmitting ultrasound signals having a bandwidth greater than 3MHz and a frequency centered above 2.5 MHz in the fluid environment of the tool housed in the well and an electronic control connected to the transducer and operating in the well , the electronic control being configured so that the transducer generates ultrasound signals. In other words, the subject of the invention is an ultrasonic tool and a method of inspecting the environment of well drilling using ultrasound in a frequency range of the order of 3. -5 MHz. According to a development, the tool consists of a housing with at least one transducer and an electronic control. The housing is suitable for insertion into the borehole or well. At least one transducer is housed in the housing for transmitting the ultrasound signals. Its bandwidth is greater than 3 MHz and its center frequency greater than about 2.5 MHz in the fluid environment in which the tool is immersed in the well. The electronic control cooperates with the transducer to work in the well. The control generates ultrasound signals that are transmitted by a transducer. The tool can be used in an open environment or in a well environment. Two particular applications are the inspection of the thickness of the casing and that of the quality of the cement binder in the well. The open pit application which is not limiting relates to the characteristics of formation stability, imaging and characterization. According to features, the transducer simultaneously transmits an ultrasonic signal formed of coded pulses and receives coded pulses in the form of echoes reflected from the surfaces of the well during operation of the tool. According to certain characteristics, the differences in travel time correspond to the distance between the inner surface and the outer surface of the caisson, while the different amplitudes correspond to the quality of the connecting cement. According to some developments, the transmitted signal consists of coded pulses. In some embodiments, the pulse coding uses frequency modulation such as the chirp mode in frequency modulation whereas in other embodiments, the pulses are coded by phase modulation. According to developments, the transducer consists of one or more piezoelectric transmitter / receiver pairs, separate but substantially parallel. In some embodiments, the pair formed by the transmitter and the receiver are radially symmetrical. In some of these embodiments, the disk-shaped central element is surrounded by a disk-shaped receiver, one being the transmitter and the other the receiver. According to the particular features, the tool comprises electronic circuits housed in the housing and for converting the received pulses into data files, reduced including the box surface data, cement quality box thickness data. the bottom of the well rather than transmitting raw data for processing. In some embodiments the raw data is stored in the tool for surface treatment either in place of or in addition to downhole processing.

L'invention a également pour objet un procédé pour dé- terminer les propriétés de l'environnement au fond de puits y compris par exemple les données de surface, les données d'épaisseur et la qualité du ciment de liaison. Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation d'un outil représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 montre un mode de réalisation d'un cordon d'outil introduit dans un forage de puits, la figure 2A est une vue en plan d'un élément piézoélectrique destiné à une paire émetteur-récepteur selon un premier mode de réalisation pour l'inspection en haute fréquence de l'environnement au fond du puits, la figure 2B est une vue de côté de l'élément piézoélectrique de la figure 2A, la figure 3 montre une étape intermédiaire d'un procédé de réalisation d'un paire émetteur-récepteur dans laquelle l'élément piézoélectrique est couplé à la plaque de face avec un premier conducteur électrique fixé à celle-ci, la figure 4 montre l'étape ultérieure du procédé de fabrication d'une paire émetteur / récepteur consistant à isoler la région intérieure et la région extérieure de l'élément piézoélectrique par le bloc d'isolation ainsi que par un second et un troisième conducteurs électriques, la figure 5A montre une autre étape du procédé de fabrication de la paire émetteur / récepteur, la plaque frontale ayant été insérée dans l'extrémité d'un cylindre avec un bord formant épaulement, la figure 5B montre de manière plus détaillée le bord de l'épaulement dans l'interface avec la plaque de face et la couche d'époxy couvrant la plaque de face présentée à la figure 5A, la figure 6 montre un élément acoustique terminé, formé d'un émetteur et d'un récepteur et utilisable pour être combiné à un premier outil, mode de réalisation pour l'inspection en haute fréquence de l'environnement au fond du puits.The invention also relates to a method for determining the properties of the downhole environment including, for example, surface data, thickness data and quality of the connecting cement. Drawings The present invention will be described hereinafter in more detail with the aid of embodiments of a tool shown in the accompanying drawings in which: Figure 1 shows an embodiment of a tool bead 2A is a plan view of a piezoelectric element for a transceiver pair according to a first embodiment for high frequency inspection of the environment at the bottom of the well, FIG. FIG. 2B is a side view of the piezoelectric element of FIG. 2A; FIG. 3 shows an intermediate step of a method of producing a transmitter-receiver pair in which the piezoelectric element is coupled to the front plate; with a first electrical conductor attached thereto, Fig. 4 shows the further step of the method of manufacturing a transmitter / receiver pair of isolating the inner region and the outer region. the piezoelectric element by the insulation block as well as a second and third electrical conductors, FIG. 5A shows another step of the manufacturing process of the transmitter / receiver pair, the front plate having been inserted into the end of a cylinder with a shoulder edge, FIG. 5B shows in more detail the edge of the shoulder in the interface with the face plate and the epoxy layer covering the face plate shown in FIG. 5A. Figure 6 shows a finished acoustic element formed of a transmitter and a receiver and usable for combination with a first tool, an embodiment for high frequency inspection of the environment at the bottom of the well.

Description de modes de réalisation La figure 1 montre un mode de réalisation d'un outil placé dans un puits portant globalement la référence 100 et qui est une partie d'un cordon d'outil plus grand. L'outil inséré dans un puits se compose d'un boîtier 110, d'un émetteur sonore 120, d'un récepteur sonore 130, d'une commande électronique 140 et d'une alimentation 150. L'outil 100 est destiné à être introduit dans un forage de puits et c'est pourquoi il est conçu pour être introduit dans l'environnement d'un puits à la base d'un forage. A cause des contraintes physiques du forage, le boîtier 110 a, de manière caractéristique, une forme cylin- drique ; son diamètre est suffisamment petit pour lui permettre de pro- gresser facilement dans la plupart, voire tous les caissons de puits standard tenant compte des valeurs les plus grandes de la courbure d'un puits. Ainsi, le boîtier est à un diamètre avantageusement inférieur à 150 mm et de manière particulièrement intéressante, son diamètre est de l'ordre de 50 mm. Le boîtier 110 comporte des joints résistant à la pression et aux fluides qui protège l'électronique interne et les composants de puissance contre l'infiltration de liquide dans l'environnement de pression à la base du forage. L'outil 100 se place dans le forage à l'extrémité d'un câble 161. De façon caractéristique, le câble constitue à la fois le moyen pour descendre et relever l'outil dans le forage et aussi pour réaliser la liaison électrique et/ou électronique pour recevoir les informations de télémétrie de l'outil pendant sa mise en place. De façon caractéristique, le câble 161 est fixé à une « tête » 162 globalement conique là où l'interface de l'outil avec les câbles internes au câble 161 communiquent avec la surface pendant la mise en place de l'arbre. La tête 162 comporte de manière caractéristique un point faible qui se casse de préférence au câble si l'outil est accroché et qu'il subit des efforts importants. La tête 162 constitue ain- Si à la fois une liaison mécanique et électrique avec la surface. La tête est fixée mécaniquement au boîtier 110 de façon caractéristique par des cordons pour transmettre fermement la tension du dessus et des joints pour sceller l'intérieur du boîtier 110 vis-à-vis de la pression extérieure. Il est à remarquer toutefois que tout moyen approprié de transmission de la force mécanique et de la pression de scellement peuvent s'utiliser. En option, le boîtier 110 est adapté par des filetages ou autres moyens pour être fixé à d'autres outils de forage tels que l'outil 171 de la figure 1 pour former un cordon d'outil facilitant à la fois la mise en place des autres aspects de l'environnement à la base du forage. Dans de tels modes de réalisation, le boîtier 110 comporte avantageusement un bus pour transmettre les informations de l'outil dans le câble de l'outil y compris en-dessous de l'outil 100 jusqu'au cordon puis à travers le cordon 162 et le câble de liaison 161 pour permettre le contrôle en temps réel pendant la mise en place.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of a tool placed in a well generally carrying the reference 100 and which is a part of a larger tool bead. The tool inserted in a well consists of a housing 110, a sound transmitter 120, a sound receiver 130, an electronic control 140 and a power supply 150. The tool 100 is intended to be introduced into a wellbore and that is why it is designed to be introduced into the environment of a well at the base of a borehole. Because of the physical constraints of drilling, the housing 110 typically has a cylindrical shape; its diameter is small enough to allow it to progress easily in most, if not all, standard well cribs taking into account the greater values of the curvature of a well. Thus, the casing is advantageously less than 150 mm in diameter and, in a particularly advantageous manner, its diameter is of the order of 50 mm. The housing 110 includes pressure and fluid resistant seals that protects the internal electronics and power components against liquid intrusion into the pressure environment at the base of the borehole. The tool 100 is placed in the borehole at the end of a cable 161. Typically, the cable constitutes both the means for lowering and raising the tool in the borehole and also for making the electrical connection and / or electronic to receive the telemetry information from the tool during its implementation. Typically, the cable 161 is attached to a generally conical "head" 162 where the interface of the tool with the cables inside the cable 161 communicate with the surface during the placement of the shaft. The head 162 typically has a weak point that breaks preferably the cable if the tool is hooked and it undergoes significant effort. The head 162 thus constitutes both a mechanical and electrical connection with the surface. The head is mechanically fixed to the housing 110 typically by cords to firmly transmit the top tension and seals to seal the inside of the housing 110 against the outside pressure. It should be noted, however, that any suitable means of transmitting the mechanical force and the sealing pressure can be used. Optionally, the housing 110 is adapted by threads or other means to be attached to other drilling tools such as the tool 171 of Figure 1 to form a tool cord facilitating both the establishment of other aspects of the environment at the base of the borehole. In such embodiments, the housing 110 advantageously comprises a bus for transmitting the information of the tool into the cable of the tool including below the tool 100 to the cord and then through the cord 162 and connecting cable 161 to allow real-time control during placement.

L'émetteur sonore 120 et le récepteur sonore 130 sont lo- gés dans le boîtier ; ils émettent et reçoivent respectivement des signaux codés d'ultrasons d'une fréquence supérieure à environ 3MHz. Dans certains exemples, l'émetteur 120 et le récepteur 130 émettent et reçoivent respectivement des signaux ultrasonores, codés dans une largeur de bande supérieure à 3MHz. Le contrôleur électronique 140 relié à l'alimentation 150 pilote l'émetteur 120 avec une onde pour générer une impulsion d'ultrasons, codée. Les impulsions d'ultrasons réfléchies par l'intérieur et l'extérieur du boîtier sont reçues par le récepteur 120 qui génère une onde de tension en réponse aux ondes sonores reçues. La commande électronique 140 fait la corrélation entre l'onde reçue et l'impulsion codée transmise pour générer la valeur en temps et en énergie de chaque impulsion d'écho reçue. A partir de cette valeur en temps et en énergie, la commande électronique détermine la distance entre l'outil et le boîtier, l'épaisseur du boîtier et la nature de l'interface maté- rielle avec la paroi extérieure du boîtier (en général la qualité du ciment de liaison). Par exemple, le taux d'atténuation des échos successifs des réflexions internes dans le boîtier peut servir à déterminer la qualité de liaison du ciment. Les valeurs ainsi calculées utilisent une petite fraction de l'espace de stockage nécessaire à la tenue des ondes d'écho d'origine et peut les enregistrer ou les transmettre pour la suite du traitement. Le signal codé fourni par l'émetteur 120 peut utiliser un algorithme de compression d'impulsions. Tout algorithme de compres- sion d'impulsions peut être utilisé tel que la modulation continue en fréquences (chirp-FM) l'impulsion codée par modulation de phase ou l'impulsion codée par modulation de fréquence. Le chirp FM s'applique à des durées fixes de l'onde sinusoïdale commençant par une fréquence et basculant en fonction du temps vers l'autre fréquence. Le taux de dé- calage peut suivre pratiquement n'importe quelle relation mathéma- tique ; dans le cas du chirp FM, la pente de la fréquence est une ligne droite. Il est souhaitable de mesurer l'épaisseur du caisson avec une résolution d'environ 1 mm. La résolution spatiale est une fonction de la largeur de bande du signal correspondant à la relation suivante : (1) pz-c/2B Dans cette formule : p= résolution spatiale c= vitesse du son B= largeur de bande du signal Comme la vitesse du son dans l'acier est de l'ordre de 6.100m/s, la ré- solution souhaitée s'obtient avec une largeur de bande d'environ 3MHz. Un transducteur de fond de puits, caractéristique, permet de disposer d'une largeur de bande d'environ 60% de sorte qu'un transducteur fournissant une largeur de bande suffisante aura, de ma- nière caractéristique, une fréquence centrale à environ 5MHz, une limite de caractéristique de fréquence basse (la fréquence basse à laquelle la caractéristique du transducteur est la moitié de sa caractéristique maximale) d'environ 3,5MHz et une limite de caractéristique de fréquence supérieure d'environ 6,5 MHz. Dans certains modes de réalisa- tion, le transducteur a un rapport plus élevé de la largeur de bande / fréquence et la fréquence centrale sera inférieure, par exemple égale à 2,5 MHz. Une impulsion d'entraînement, codée, avantageuse, appliquée à l'émetteur 120 fait que celui-ci génère une onde d'ultrasons contenant ces fréquences en ordre pour permettre des mesures avec une résolu- tion de l'ordre de 1 mm.The sound transmitter 120 and the sound receiver 130 are housed in the housing; they transmit and receive, respectively, coded ultrasound signals with a frequency greater than about 3 MHz. In some examples, the transmitter 120 and the receiver 130 transmit and receive respectively ultrasonic signals encoded in a bandwidth greater than 3 MHz. The electronic controller 140 connected to the power supply 150 drives the transmitter 120 with a wave to generate an encoded ultrasonic pulse. The ultrasonic pulses reflected from the inside and outside of the housing are received by the receiver 120 which generates a voltage wave in response to the received sound waves. The electronic control 140 correlates the received wave with the transmitted coded pulse to generate the time and energy value of each received echo pulse. From this value in time and energy, the electronic control determines the distance between the tool and the housing, the thickness of the housing and the nature of the hardware interface with the outer wall of the housing (usually the quality of the bonding cement). For example, the attenuation rate of successive echoes of internal reflections in the housing can be used to determine the bond quality of the cement. The values calculated in this way use a small fraction of the storage space needed to hold the original echo waves and can record them or transmit them for further processing. The coded signal provided by the transmitter 120 may utilize a pulse compression algorithm. Any pulse compression algorithm may be used such as continuous frequency modulation (chirp-FM), the phase modulated pulse, or the frequency modulated pulse. The FM chirp applies to fixed durations of the sine wave starting with one frequency and tilting as a function of time towards the other frequency. The shift rate can follow virtually any mathematical relationship; in the case of the FM chirp, the slope of the frequency is a straight line. It is desirable to measure the thickness of the box with a resolution of about 1 mm. The spatial resolution is a function of the signal bandwidth corresponding to the following relation: (1) pz-c / 2B In this formula: p = spatial resolution c = sound velocity B = signal bandwidth As velocity the sound in the steel is of the order of 6.100 m / s, the desired resolution is obtained with a bandwidth of about 3 MHz. A typical downhole transducer provides a bandwidth of about 60% so that a transducer providing sufficient bandwidth will typically have a center frequency at about 5 MHz. a low frequency characteristic limit (the low frequency at which the transducer characteristic is half of its maximum characteristic) of about 3.5MHz and a higher frequency characteristic limit of about 6.5MHz. In some embodiments, the transducer has a higher ratio of the bandwidth / frequency and the center frequency will be lower, for example equal to 2.5 MHz. An advantageous coded driving pulse applied to the transmitter 120 causes it to generate an ultrasonic wave containing these frequencies in order to allow measurements with a resolution of the order of 1 mm.

L'atténuation dépend de manière caractéristique de la fréquence et les bones de forage et en particulier les bones lourdes atténuent très fortement. C'est pourquoi il est nécessaire, de façon caractéristique, d'utiliser pratiquement des fréquences basses (de façon caractéristique de l'ordre du kilohertz). Inversement, l'outil de mise en place utilise des fréquences élevées qui ne conviennent pas pour une boue de forage lourde. Par exemple, dispositif d'image codé aux ultrasons Schlumberger (dispositif UCI) a un transducteur de fréquence de l'ordre de 2MHz, qui est trop élevée pour un fonctionnement fiable dans un environnement fortement amorti. Il est recommandé que le dispositif UCI soit uniquement utilisé dans de la saumuré, de l'huile ou des boues très légères. Il est à remarquer que l'outil 100 peut également émettre des signaux à des fréquences basses soit par un émetteur sonique 120, soit par d'autres transducteurs spécifiquement adaptés à ce travail ain- si que suivant l'étendue totale de la largeur de bande, suffisante pour obtenir les résolutions ci-dessus. L'un des objectifs est de maintenir la puissance instanta- née, totale, suffisamment basse pour qu'elle puisse convenir à des cir- cuits électroniques en fond de forage. Les applications acoustiques utilisant la boue de forage comme milieu, nécessite de manière caractéristique une tension de pilotage d'émetteur de plusieurs centaines de volts pour fournir une énergie suffisante avec un nombre relativement petit de cycles acoustiques de façon que les impulsions d'écho, en re- tour puissent être détectées avec un rapport signal / bruit suffisant. On utilise avantageusement une impulsion codée plus longue et qui, pour cela, contient suffisamment d'énergie pour avoir un rapport signal / bruit suffisant en utilisant une tension de pilotage d'émetteur, plus basse et une puissance instantanée commercialement plus basse. En particulier, l'émetteur peut fonctionner à une tension nettement infé- rieure à 250V. Dans certains modes de réalisation, le récepteur et l'émetteur fonctionnent avec un signal à 110V; dans certains autres modes de réalisation, la tension de fonctionnement est de l'ordre de 24V.Attenuation typically depends on frequency, and drilling bones, and especially heavy bones, attenuate very strongly. This is why it is necessary, typically, to use low frequencies (typically of the order of one kilohertz). Conversely, the placement tool uses high frequencies that are unsuitable for heavy drilling mud. For example, the Schlumberger ultrasonic coded image device (UCI device) has a frequency transducer of the order of 2MHz, which is too high for reliable operation in a highly damped environment. It is recommended that the UCI device be used only in brine, oil or very light sludge. It should be noted that the tool 100 can also transmit signals at low frequencies either by a sonic emitter 120, or by other transducers specifically adapted to this work as well as according to the total extent of the bandwidth. , sufficient to obtain the above resolutions. One of the objectives is to maintain the instantaneous power, total, sufficiently low so that it may be suitable for electronic circuits at the bottom of the borehole. Acoustic applications using drilling mud as a medium typically require an emitter control voltage of several hundred volts to provide sufficient energy with a relatively small number of acoustic cycles so that the echo pulses, in particular return can be detected with a sufficient signal-to-noise ratio. Advantageously, a longer coded pulse is used which, for this purpose, contains sufficient energy to have a sufficient signal-to-noise ratio by using a lower transmitter control voltage and a commercially lower instantaneous power. In particular, the transmitter can operate at a voltage well below 250V. In some embodiments, the receiver and the transmitter operate with a 110V signal; in some other embodiments, the operating voltage is of the order of 24V.

Dans certains modes de réalisation, la durée de l'impulsion est approximativement égale à 60ps, avec une puissance instantanée transmise qui est de l'ordre de 16,7mW. Cela se traduit par une puissance totale par impulsions de l'ordre de 1pJ, et ainsi, si la quantité d'énergie du signal reçu est indépendante de la fréquence, on aura un rapport signal / bruit du signal reçu qui est approximativement égal à un signal standard transmis à une fréquence d'environ 3MHz pour une puissance de 3,3W. Les ondes électroniques incidentes à la surface rencon- lo trent celles-ci suivant un angle donné (cet angle est mesuré par rapport à la direction normale) et la réflexion sur la surface se fait suivant un angle réciproque. Un émetteur d'ultrasons est ainsi positionné de manière idéale pour diriger exactement les impulsions sonores dans la direction normale de la cible, le récepteur occupant la même situation de 15 façon que la quantité maximale d'énergie transmise par l'émetteur soit réfléchie par la cible vers le récepteur. Cela se fait en utilisant le même élément à la fois pour l'émetteur et le récepteur dans deux périodes distinctes (fonctionnement en « impulsions d'écho »). En fonctionnement avec des impulsions d'écho, l'élément est d'abord activé par une onde de 20 tension pour que l'élément imite une onde sonore ; puis l'élément est enlevé de l'émetteur et est branché de nouveau sur le circuit amplificateur. A ce moment, une onde sonore arrivant sur l'élément, génère un signal de tension qui peut être mesuré et traité. L'application d'un écho impulsionnel présente un défi de technologie si l'on utilise un signal 25 transmis, codé puisque la longueur du signal codé peut varier aussi longtemps que le flan avant du train d'impulsion peut quitter l'outil, rencontrer les surfaces du caisson et revenir avant que le bord arrière du train d'impulsions n'ait été généré. Ainsi, du fait du temps nécessaire, il est relativement compliqué, à l'élément de se calmer après 30 l'émission et avant d'être prêt pour recevoir. Si une cible est trop proche de l'élément, l'onde sonore réfléchie revient à l'élément avant que celui-ci ne soit branché à l'amplificateur récepteur et puisse fonctionner comme récepteur. L'espacement maximum entre l'émetteur et la cible est fixé par la taille du forage et dans tous les cas elle est imposée par le 35 degré d'atténuation de la boue de forage de sorte qu'il est souhaitable de tenir l'émetteur d'ultrasons à proximité immédiate du caisson pour limiter les pertes d'énergie. L'espacement peut être inférieur à 2,5 cm et de façon avantageuse cet espacement est inférieur à 1,3 cm. Une solution consiste à amortir fortement l'élément pour réduire la perte de temps entre le mode de transmission et le mode de réception. Par exemple, des éléments piézoélectriques en métaniobate de plomb conviennent pour cela. Cet amortissement réduit généralement la puissance transmise et abaisse la sensibilité et même si ces conditions sont possibles, on peut ajouter seulement un temps fini au cycle. Une variante technique consiste à écarter l'élément de la cible avec un milieu à faible vitesse de transmission de son (ligne de retard) car cela augmente le temps nécessaire au train d'impulsions émis pour traverser la distance disponible. Comme la vitesse du son dans différents matériaux n'est pas arbitrairement faible et que les faibles vi- tesses du son se traduisent par de plus fortes pertes, pour ces raisons on ajoute seulement un temps fini au cycle. Une approche alternative consiste à utiliser un émetteur et un récepteur distinct (appelé montage pitch-catch). Dans ce mode, l'émetteur fonctionne seulement en émetteur et le récepteur seulement en détecteur ; les deux éléments peuvent fonctionner simultanément. L'élément transmetteur peut ainsi continuer à transmettre des signaux de longueur quelconque. La géométrie préférentielle de l'émetteur et du récepteur en liaison avec la cible diffère toutefois des applications à échos impulsionnels. L'énergie transmise par l'émetteur ne sera pas ré- fléchie par la cible et ne tombera pas sur le récepteur si les éléments ne sont pas positionnés précisément suivant des angles égaux par rapport à la direction normale à la cible. Si l'émetteur et le récepteur ne sont pas à une distance connue de la cible, il faut réaliser cette condition en connaissant la distance entre les éléments et la cible. Cette technique est très difficile à appliquer dans le caisson d'un puits de pétrole pour des applications de mesure malgré l'utilisation possible d'éléments centraliseurs puisque le signal émis et le signal réfléchi sont fortement directionnels. Un émetteur 120 et un récepteur 130 distincts sont pour cette raison placés avantageusement pour minimiser la distance entre les éléments et de plus pour être positionnés de façon que le signal renvoyé résiste aux faibles variations d'angle d'incidence de la cible. Ainsi, un émetteur 120 et un récepteur 130 distincts sont avantageusement imbriqués.In some embodiments, the duration of the pulse is approximately 60ps, with a transmitted instantaneous power of the order of 16.7mW. This results in a total pulse power of the order of 1 μJ, and so, if the amount of energy of the received signal is independent of the frequency, there will be a signal-to-noise ratio of the received signal which is approximately equal to one standard signal transmitted at a frequency of approximately 3MHz for a power of 3.3W. The incident electronic waves on the surface meet them at a given angle (this angle is measured in relation to the normal direction) and the reflection on the surface is at a reciprocal angle. An ultrasonic transmitter is thus ideally positioned to exactly direct the sound pulses in the normal direction of the target, the receiver occupying the same situation in such a way that the maximum amount of energy transmitted by the transmitter is reflected by the target to the receiver. This is done using the same element for both transmitter and receiver in two separate periods ("echo pulse" operation). In operation with echo pulses, the element is first activated by a voltage wave for the element to mimic a sound wave; then the element is removed from the transmitter and is plugged back into the amplifier circuit. At this time, a sound wave arriving on the element generates a voltage signal that can be measured and processed. The application of a pulse echo presents a technology challenge if a transmitted, encoded signal is used since the length of the coded signal may vary as long as the leading blank of the pulse train can leave the tool, encounter the box surfaces and return before the trailing edge of the pulse train was generated. Thus, because of the time required, it is relatively complicated for the element to calm down after transmission and before being ready to receive. If a target is too close to the element, the reflected sound wave returns to the element before it is connected to the receiver amplifier and can function as a receiver. The maximum spacing between the emitter and the target is set by the size of the borehole and in any case it is dictated by the degree of attenuation of the drilling mud so that it is desirable to hold the emitter. ultrasound in the immediate vicinity of the box to limit energy losses. The spacing may be less than 2.5 cm and advantageously this spacing is less than 1.3 cm. One solution is to strongly dampen the element to reduce the loss of time between the transmission mode and the reception mode. For example, piezoelectric elements of lead metaniobate are suitable for this. This damping generally reduces the transmitted power and lowers the sensitivity and even if these conditions are possible, only a finite time can be added to the cycle. A technical variant consists of moving the element away from the target with a medium at a low sound transmission speed (delay line) because this increases the time required for the pulse train transmitted to cross the available distance. Since the speed of sound in different materials is not arbitrarily low and the low velocities of sound result in higher losses, for these reasons only a finite time is added to the cycle. An alternative approach is to use a separate transmitter and receiver (called pitch-catch editing). In this mode, the transmitter operates only as a transmitter and the receiver only as a detector; both elements can work simultaneously. The transmitting element can thus continue to transmit signals of any length. The preferred geometry of the transmitter and receiver in connection with the target, however, differs from pulse echo applications. The energy transmitted by the transmitter will not be reflected by the target and will not fall on the receiver if the elements are not precisely positioned at angles equal to the direction normal to the target. If the transmitter and receiver are not at a known distance from the target, this condition must be realized by knowing the distance between the elements and the target. This technique is very difficult to apply in the well of an oil well for measurement applications despite the possible use of centralizing elements since the transmitted signal and the reflected signal are highly directional. For this reason, a separate transmitter 120 and receiver 130 are advantageously placed to minimize the distance between the elements and moreover to be positioned so that the returned signal resists small variations in the angle of incidence of the target. Thus, a transmitter 120 and a separate receiver 130 are advantageously nested.

Pour cela, on peut par exemple utiliser une disposition concentrique (symétrie radiale) de l'émetteur 120 et du récepteur 130. La figure 2 montre une disposition avantageuse de l'émetteur 120 et du récepteur 130 sous la forme d'une paire. En variante, on peut utiliser une symétrie bilatérale par exemple avec un émetteur central flanqué d'une paire de récepteurs de chaque côté. Dans les modes de réalisation particuliers, l'émetteur 120 et le récepteur 130 sont formés d'un unique élément circulaire en piézocéramique. Ainsi, on utilise un élément 200 ayant un diamètre de 15 mm et une épaisseur d'environ 0,3 mm que l'on grave partiellement à un diamètre d'environ 8,5 mm pour obtenir une entaille 212 qui divise l'élément 200 en une zone de surface intérieure 201 et de surface extérieure 202. L'élément 200 de certains modes de réalisation est un élément K-81 qui est un élément piézoélectrique de métaniobiate de plomb fabriqué par Piézo-Technologies. La surface intérieure 201 peut servir d'émetteur 120 et la surface extérieure 130 de récepteur 130. Il est à remarquer que la surface totale de la surface intérieure lorsque l'entaille 212 a un diamètre d'environ 8,5 mm est de l'ordre de la moitié de la surface de la zone extérieure 202. L'émetteur 120 et le récepteur 130 peuvent être inversés, mais dans ce cas, le diamètre de l'entaille 212 est avantageusement augmenté pour augmenter la surface du récepteur 130. Comme représenté à la figure 3, l'élément 200 est couplé avantageusement à une plaque d'appui 310. On peut utiliser de l'aluminium pour la plaque d'appui 310 puisque son impédance acous- tique est très semblable (18 par rapport à 19 pour l'élément K-81) avec une vitesse de son élevée (6400m/s) et l'usinage est facile. Il est toutefois fortement sujet à corrosion c'est pourquoi qu'il doit être scellé. En variante, la plaque 310 a une épaisseur 318 d'environ 0,8 mm et un diamètre 315 d'environ 18 mm. Dans certains modes de réalisation, l'élément 200 est fixé directement à la plaque d'appui 310. Dans d'autres modes de réalisation, l'élément 200 est couplé par de l'huile pour réduire les contraintes telles que celle engendrée par les différences des coefficients de dilatation thermique. L'entaille 212 est faite avantageusement après couplage de l'élément 200 à la plaque d'appui 310. Un premier couplage électrique 320 est fait avantageusement à l'aide d'un perçage 330 dans la plaque d'appui 310 à la périphérie de l'élément 200 (le couplage 320 peut être scellé sur place avec la résine époxy. Comme le montre la figure 4, une barrière d'isolation 410 est fixée par exemple avec une résine époxy pour séparer l'émetteur 120 et le récepteur 130 ; un second et un troisième couplage électrique 420, 430 sont fixés à la zone extérieure 130 et à la zone intérieure 120 respectives avec la même résine époxy. Dans certains modes de réalisation, le premier couplage 320 est utilisé pour la masse ; le second couplage est celui de la tension positive et le troisième couplage celui de la ten- sion négative. Selon les figures 5A et 5B, l'assemblage de l'élément 200, de la plaque d'appui 310 et de l'élément d'isolation 410 se met avantageusement dans un boîtier extérieur 510, par exemple un tube en polyétheréthercétone (PEEK). La plaque d'appui 310 est avantageusement adaptée à l'épaulement 515 sur le bord intérieur du boîtier 510 pour tenir fermement l'appui à une profondeur fixée 518 supérieure à l'épaisseur 318 de la plaque d'appui 310. Une couche d'epoxy 520 est appliquée sur la plaque d'appui 310 dans le creux formé par cette différence d'épaisseur, c'est-à-dire un niveau avec la paroi d'extrémité 535 du boîtier 510. Dans certains modes de réalisation, la différence entre la profondeur 518 et l'épaisseur 318 est d'environ 0,2 mm. Comme le montre la figure 6, la zone à l'intérieur du bloc d'isolation 410 est rempli par exemple de résine époxy chargée pour former un appui principal 620. L'appui principal 620 se compose avan- tageusement de deux parties, une région centrale 622 et une région pé- riphérique 624. Dans certains modes de réalisation, la région centrale 622 a une impédance acoustique égale à 18 et la région périphérique 624 une impédance acoustique de 9. Le volume compris entre le bloc d'isolation 410 et le boîtier 510 est rempli d'une seconde masse 630 plus légère. Dans certains modes de réalisation, l'impédance acoustique de la seconde masse est d'environ 5. En fonctionnement, l'émetteur 120 émet un train d'impulsions simple ou un train d'impulsions codées.For this, one can for example use a concentric arrangement (radial symmetry) of the transmitter 120 and the receiver 130. Figure 2 shows an advantageous arrangement of the transmitter 120 and the receiver 130 in the form of a pair. Alternatively, one can use a bilateral symmetry for example with a central emitter flanked by a pair of receivers on each side. In particular embodiments, the transmitter 120 and the receiver 130 are formed of a single piezoceramic circular element. Thus, an element 200 having a diameter of 15 mm and a thickness of about 0.3 mm is used which is partially etched to a diameter of about 8.5 mm to obtain a notch 212 which divides the element 200. in an inner surface area 201 and an outer surface area 202. The element 200 of some embodiments is a K-81 element which is a piezoelectric element of lead metaniobiate manufactured by Piezo-Technologies. The inner surface 201 may serve as the emitter 120 and the outer surface 130 of the receiver 130. It should be noted that the total area of the inner surface when the notch 212 has a diameter of about 8.5 mm is The emitter 120 and the receiver 130 may be inverted, but in this case the diameter of the notch 212 is advantageously increased to increase the area of the receiver 130. As shown in FIG. in FIG. 3, the element 200 is advantageously coupled to a support plate 310. Aluminum can be used for the support plate 310 since its acoustic impedance is very similar (18 compared with 19 for element K-81) with a high speed of sound (6400m / s) and machining is easy. However, it is highly subject to corrosion, which is why it must be sealed. Alternatively, the plate 310 has a thickness 318 of about 0.8 mm and a diameter 315 of about 18 mm. In some embodiments, the member 200 is attached directly to the backing plate 310. In other embodiments, the member 200 is coupled by oil to reduce stresses such as that caused by differences in coefficients of thermal expansion. The notch 212 is advantageously made after coupling of the element 200 to the support plate 310. A first electrical coupling 320 is advantageously made using a bore 330 in the support plate 310 at the periphery of the the element 200 (the coupling 320 may be field-sealed with the epoxy resin As shown in Figure 4, an insulation barrier 410 is fixed for example with an epoxy resin to separate the emitter 120 and the receiver 130; a second and a third electrical coupling 420, 430 are attached to the respective outer zone 130 and inner zone 120 with the same epoxy resin In some embodiments, the first coupling 320 is used for the ground, the second coupling is that of the positive voltage and the third coupling that of the negative voltage According to FIGS. 5A and 5B, the assembly of the element 200, the support plate 310 and the insulation element 410 is advantageously puts dan an outer casing 510, for example a polyetheretherketone (PEEK) tube. The support plate 310 is advantageously adapted to the shoulder 515 on the inside edge of the casing 510 to hold the support firmly at a fixed depth 518 greater than the thickness 318 of the support plate 310. epoxy 520 is applied to the backing plate 310 in the depression formed by this difference in thickness, i.e. one level with the end wall 535 of the housing 510. In some embodiments, the difference between the depth 518 and the thickness 318 is about 0.2 mm. As shown in FIG. 6, the area inside the insulating block 410 is filled with, for example, filled epoxy resin to form a main support 620. The main support 620 is advantageously composed of two parts, one region 622 and a peripheral region 624. In some embodiments, the central region 622 has an acoustic impedance equal to 18 and the peripheral region 624 has an acoustic impedance of 9. The volume between the isolation block 410 and the casing 510 is filled with a second mass 630 lighter. In some embodiments, the acoustic impedance of the second ground is about 5. In operation, the transmitter 120 transmits a single pulse train or a coded pulse train.

10 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 100 Outil 110 Boîtier 120 Emetteur sonore 130 Récepteur sonore 140 Commande électronique 150 Alimentation électrique 161 Câble 162 Tête 200 Elément 201 Zone intérieure 202 Zone extérieure 212 Entaille 310 Plaque d'appui 318 Epaisseur de la plaque 320 Couplage 410 Bloc d'isolation 420 Second couplage électrique 430 Troisième couplage électrique 510 Boîtier 515 Epaulement 518 Profondeur 520 Couche de résine époxy 620 Bloc principal 622 Région central 624 Région environnante 630 Second bloc d'appui3010 NOMENCLATURE OF MAIN ELEMENTS 100 Tool 110 Box 120 Sound transmitter 130 Sound receiver 140 Electronic control 150 Power supply 161 Cable 162 Head 200 Element 201 Inner area 202 Outside area 212 Notch 310 Backing plate 318 Plate thickness 320 Coupling 410 Block d insulation 420 Second electrical coupling 430 Third electrical coupling 510 Enclosure 515 Shoulder 518 Depth 520 Epoxy resin layer 620 Main block 622 Central region 624 Surrounding area 630 Second support block30

Claims

CLAIMS1 °) Tool intended to be housed in a wellbore having: a housing (110) to be introduced into the well, at least one transducer (120, 130) housed in the housing for transmitting ultrasonic signals in a width of a band greater than 3 MHz and a frequency centered above 2.5 MHz in the fluid environment of the tool housed in the well, and an electronic control (140) connected to the transducer (120, 130) and operating in a the well, the electronic control (140) being configured so that the transducer generates ultrasound signals.

Tool according to claim 1, characterized in that the transducer (120, 130) is used both for transmitting an ultrasonic signal formed by coded pulses and for receiving the coded pulses in the form of pulses. reflected from the surfaces of the well during operation of the tool.

3) A tool according to claim 1, characterized in that the well has a well and the control (140) is configured to correlate at least one echo pulse of an ultrasound signal with the transmitted signal to determine at least one of the assemblies comprising a variation of the box surface and the quality of the cement bond on the outer surface of the box.

4) Tool according to claim 3, characterized in that the electronic control (140) determines the differences in travel time echo pulses reflected by the different surfaces to determine the thickness variations of the box.

The tool of claim 3, characterized in thatthe electronic control (140) correlates the amplitude differences of the echo pulses to determine changes in the quality of the bonding cement.

6 °) Tool according to claim 5, characterized in that the differences in amplitude are used to determine the rate of attenuation of the reverberation in the box.

7 °) Tool according to claim 3, characterized in that the coded pulses are coded by frequency modulation or in the form of chirp.

8) A tool according to claim 1, characterized in that the transducer comprises a single piezoelectric element (200), having a fast damping which both emits ultrasound signals and receives echo pulses from these signals.

Tool according to claim 1, characterized in that the transducer consists of a pair of emitter (120) and receiver (130) and the pairs are parallel to each other.

10 °) Tool according to claim 9, characterized in that the transmitter (120, 130) is placed between at least two receiving regions on the opposite sides of the transmitter and in particular the transmitter and transmitter pair is radially symmetrical.

11) A tool according to claim 10, characterized in thatthe pair of transmitter and receiver comprises a disk-shaped central transmitter (201) surrounded by a peripherally-shaped receiver (202).

12 °) A tool according to claim 1, characterized in that the electrical circuit housed in a housing (110) converts the received echo pulses into data files, reduced, comprising housing surface data, thickness of casing and quality bonding cement.

13 °) Tool according to claim 1, characterized in that it comprises a digital memory in the housing (110) for recording the signals derived from the echo pulses received by the transducer over a period of at least 30 minutes.

14 °) Tool according to claim 1, characterized in that the central frequency is greater than about 3.5MHz especially above 4.5MHz.

15 °) Tool according to claim 1, characterized in that the bandwidth is greater than 4.5MHz.

16 °) Method for determining at least one property of a box well having: a tool (100) lowered into the well to reach the well box, the tool having an electronic control (140) and at least one transducer (120, 130), configured to transmit electronic signals with a bandwidth greater than 3 MHz and a center frequency greater than about 4.5 MHz, - transmit a series of encoded ultrasound pulses into the environment fluid of the tool using the transducer, receiving a corresponding series of echo pulses, and using the control circuit (140) and correlating the transmitted pulses with the echo pulses to determine at least one property.

17 °) A method according to claim 16, characterized in that the transducer (120, 130) comprises a central emitter (201) surrounded by a concentric receiver (202).

Method according to Claim 16, characterized in that the transducer (120, 130) has a simple piezoelectric element with fast damping and transmits and receives the ultrasonic pulses. 19 °) Tool intended to be placed in a wellbore comprising: - a housing (110) that can be inserted into the wellbore, at least one transducer (120, 130) with a fast-damping piezoelectric element, the transducer being housed in the housing (110) suitable for transmitting ultrasound signals, having a bandwidth greater than 3 MHz and a center frequency greater than about 4.5 MHz in the tool environment in the well the tool (100) being disposed in the well for receiving the echo pulses, and an electronic control (140) cooperating with the transducer (120, 130) and operable in the well, the electronic control (140) generating electronic signals for transmitting them by the transducer and in particular the transducer (120, 130) sending an electric echo pulse signal to the electronic controller (110) which interprets this echo pulse as a signal i identifying one or more properties of the well. 10